智能变电站虚回路可视化方案研究与应用

智能变电站以网络通信方式替代大量的二次回路电缆,常规变电站的二次硬回路转变为智能变电站的二次虚回路,配置保存于SCD文件内。由于缺乏可视化工具而导致SCD文件中虚回路"看不见,摸不到"。提出了一种可视化方案,能够快速解析SCD文件,自动输出单装置虚端子图、装置虚回路图、装置逻辑链路图、网络结构图等图纸,从而方便智能变电站的运行维护人员调试查看。     

智能变电站SCD文件管控系统模块化设计

针对目前智能变电站配置描述文件存在的可读性差、缺乏规范有效的管控工具等现状,基于模块化的设计思想,利用QT 4.8.4软件开发,构建了一套可视化的、具有用户权限管理功能的智能变电站SCD文件管控系统。该系统具备SCD文件可视化、SCD文件管控和SCD文件对比三大模块。在SCD文件可视化模块,采用DOM树状结构对SCD文件进行解析,使SCD文件内容更具层次性。在SCD文件管控模块,可实现区域内多个智能变电站SCD文件的集中管理,具有SCD文件上传、存档、校验、可视化显示等一系列功能。在SCD文件比对模块,利用基于位置的文本文件比较算法快速获取SCD文件变化情况,从而明确由于SCD版本升级导致装置配置信息发生变化的情况及对比SCD文件。同时,开发SCD可视化手持设备,为维护人员随时随地查看变电站配置描述文件内容提供极大的便利。     

基于SPCD的智能变电站虚实链路映射方案研究

针对变电站配置描述(SCD)文件对于物理链路信息描述的不完整,光纤物理回路模型(SPCD)文件对于物理链路描述的不直观,SCD与SPCD缺乏关联性,以及变电站运维中因缺乏虚实回路映射信息导致链路故障排查困难等问题,提出了基于SPCD的虚实链路映射方案。利用SPCD的物理链路描述信息对物理链路模型编码、扩充了SCD的物理链路模型,补充了电(光)缆编号,关键是建立了物理链路与虚链路的映射关系。为全站物理回路可视化、虚实链路映射可视化、快速故障诊断等高级应用提供了数据支撑,为交换机免配置提供了可行性方案,同时保证了SCD与SPCD的链路信息一致性。     

大数据视角下相近SCD文件的差异分析方法

为了解决同一个或不同变电站配置描述(SCD)文件中虚连接差异比较、虚连接规范性检查等问题,文中收集大量历史SCD文件构建历史SCD文件数据库.采用电压等级匹配与字符串相似度匹配算法RKR-GST结合,在历史SCD文件数据库中智能搜索同站或不同站相近的SCD文件,对两个相近SCD文件的虚连接快速比对,发现虚连接差异及错配、漏配.再对两个相近SCD文件全面比对,比较两侧SCD文件中各级节点,采用标签名与关键属性值,交叉查找两侧节点,发现新增、删除、非主键属性不同等差异.对影响虚连接质量的几个关键点进行校验,检查虚连接中引用虚端子的有效性与一致性,从而发现虚端子未被正确引用、虚端子类型不匹配等问题.从概述到各类细节,分类给出各差异点的对比结果,帮助交叉查错.实际变电站应用表明,该方法能够有效提高相近SCD文件差异分析的准确性和工作效率.     

智能变电站配置信息的全生命周期管理

智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能变电站配置信息管理的技术现状与存在的问题。提出由SCD文件版本管理、变更控制和在线监视等环节构成的管控过程,提出基于角色的SCD文件安全访问控制和实现在线监视的3种技术方案。     

智能变电站虚拟回路自动化校核技术的研究

随着智能变电站的大规模建设,变电站配置描述文件中虚回路配置的正确性及其与现场设备运行的一致性,对智能变电站的安全运行至关重要。为此认真研究了SCD文件的配置信息,在总结大量工程经验的基础上归纳提出了对虚拟回路亦静亦动的自动校核方法:静态校核依次分别进行SCD文件的schema、虚回路语义校验和配置校验,而动态校核则利用故障模拟系统,实现虚回路的闭环测试。所提出的校核方法采用动静结合,可有效保障虚回路的正确性和一致性,快速提高智能变电站的调试效率和运维便利性。     

基于相似度计算的学习型模板库在虚回路设计和校验中的应用

智能变电站二次回路设计基本相通,由于虚端子描述尚不统一,使得新建站虚端子连接无法复用,仍采用人工点对点连接,导致效率不高。提出自动创建虚回路模板库,通过关键字匹配实现虚回路的自动设计和完整性及正确性校验,其核心在于学习型模板库海量学习已有配置描述(SCD)文件,采用中文分词技术进行关键字提取,引入经典的RKR-GST算法完成虚端子描述的相似度计算,从而进行关键字的匹配整合,从而创建、整理和完善虚回路模板库。试验证明,通过该方法对新建智能变电站的虚端子连接效率和准确性都有较大提升。     

智能变电站配置描述模型多维度信息断面解耦技术

分析了目前智能变电站中变电站配置描述(SCD)文件应用中存在的主要问题,为实现SCD配置文件的简化应用和优化管控,提出SCD模型多维度信息断面解耦思路,探讨物理解耦和逻辑解耦两种方式,分别阐述了面向通信访问点、间隔和业务的3种SCD解耦方案;重点分析通过系统配置描述(SSD)模型实现智能电子设备(IED)按间隔自动分组方法和跨间隔配置管控方法,实现SCD文件解耦形成多个间隔配置视图或间隔配置文件(BCD)。通过合理设计模型数据的业务识别规则来实现SCD文件按自动化、保护、电能量等不同业务解耦和分业务视图管理。文中还分别详细探讨了上述3种SCD模型解耦方案的实现和应用方式,用于指导厂家系统配置工具中模型解耦功能的开发和工程实施。     

提高智能变电站自动化系统工程实施效率的思路与实践

分析了智能变电站工程实施效率提升的需求,在总结现状的基础上,研究并提出了提高工程实施效率的具体思路,包括站内基于完善的一、二次模型采用统一配置工具完成设备和应用配置;通过模型源端维护,简化通信对点;采用基于间隔变电站配置描述(SCD)模板文件的方式实现全站SCD的集成;标准化自动化设备;采用分环节解耦自动验证的方法完成通信对点;采用虚拟连接技术实现在主站对站内所有装置的远程调试。阐述了其关键技术。经过实际工程的实践检验,验证了所述思路的有效性。     

基于SCD文件的智能变电站主接线自动生成方法

智能变电站配置描述(SCD)文件中没有直接描述一次设备及其拓扑关系的信息,不能直接得到主接线图。文中提出了一种利用SCD文件中智能电子设备(IED)模型信息快速自动生成主接线图的方法。该方法基于IED和一次设备之间的关联及复杂的虚连接关系,采用拓扑连接矩阵对设备拓扑关系进行表示,提出了基于预排序遍历树的IED信息处理模型用于设备拓扑连接关系辨识,利用可缩放矢量图和并行计算技术,只需要SCD文件即可实现主接线图自动生成。实测结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于聚类的智能变电站SCD文件内部比对

智能变电站系统配置文件(SCD)嵌套层次多,包含信息数据量大,查找核对费时费力。现有SCD文件比对大多在同一变电站前后不同版本之间进行,难以发现SCD文件配置错误。提出采用SCD文件描述信息构造样本数据矩阵,对IED分别按变电站间隔与按IED类型聚类,并基于聚类结果对IED比对分析,便于发现IED配置差异及配置错误。算例表明,马尔科夫随机游走与DBSCAN结合能够良好识别IED间隔与IED类型,在同一SCD文件内对IED配置比对能清晰展示同类间隔、同类IED与双重化配置IED配置差别,减少校验工作量,提高智能站运行可靠性。     

基于网络分析仪的智能变电站配置文件在线管控研究与应用

部分省电力公司建设了智能变电站配置文件运行管理系统,针对智能变电站系统配置描述文件（SCD）、智能装置实例配置文件（CID）、回路实例配置文件（CCD）、智能装置能力描述文件（ICD）等配置文件开展管控工作,但仍然存在管控配置文件与现场装置运行配置文件不一致问题。以网络分析仪在变电站实时运行及与全站二次设备可靠通信的特点,利用报文分析、服务解析、网络节点变化、校验码等手段,实时对装置运行配置文件与归档配置文件进行比对分析,实现配置文件从站端到调度端全方位立体化管控,实现了配置文件离线、在线多维度无缝隙管控,提升了智能变电站安全运行水平。     

面向扩建场景的变电站配置描述模型间隔解耦技术探讨

变电站配置描述(SCD)文件是智能变电站设备运行、日常运维、工程管理依赖的重要数据。针对SCD模型内部关系高度耦合带来的工程应用问题,阐述了SCD模型间隔解耦技术的必要性和迫切性;面向扩建场景,分析了SCD文件间隔物理解耦方案,提出了基于系统规范描述(SSD)模型的间隔建模方法,实现二次设备归集到间隔中;重点研究了间隔物理解耦,定义扩建场景中无关间隔、关联间隔、新增间隔,将SCD模型分解成多个间隔文件,采用物理隔离、基于SSD模型间隔关联关系自动分析、配置修改内容分层签名比对等手段,实现了无关间隔隔离,避免无关间隔误修改,缩小智能变电站扩建时的配置、调试、测试等范围;结合工程应用需求,给出了扩建场景SCD间隔解耦的工程配置流程,并分析了当前针对SCD间隔解耦功能尚亟需解决的主要问题。     

面向新型电力系统的智能变电站虚回路自动校验技术研究

针对新型电力系统智能高效的需求,提出了一种基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法的智能变电站虚回路自动校验技术,基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法实现不规范虚端子模型到规范虚端子模型的映射建立标准端子库,解决变电站配置文件模型不规范问题。引入Word2Vector相似性改进编辑操作权重设置提高算法的准确性。依据建立的标准端子库与已通过校验的SCD文件建立虚回路校验模板,基于标准化的校验模板实现虚回路自动校验。通过算例验证了所提方法可提升智能变电站虚回路校验智能化水平和效率。